廣播電視臺配電安全智能化改造

文/秦義參

公安部消防局《中國火災統計年鑒》數據顯示：電氣火災年均發生次數占火災年均總發生次數的30%，占重特大火災總發生次數的80%。電氣火災是消防安全的頭號殺手。2017年，廣西廣電系統出現的安全播出事故中，由于供電故障導致的超過10%，其中，某城市臺兩路市電跳閘而值班人員渾然不知，致使UPS電能耗盡，造成多個頻道停播數小時的重大責任事故。配電系統問題已成為安全生產安全播出的重大隱患，智能化改造迫在眉睫。

1.隱患成因分析

廣播電視臺是國家一級用電保證單位，使用獨立的雙電源市電專線供電，臺內播出系統皆配有大容量UPS，備有應急發電機，各種應急預案完備，應急演練充分，一般來說，配電系統很少出問題。隱患來自于兩種情況：一是發生電氣火災使電路損毀；二是斷電后沒被發現。

電氣火災一般是指由于電氣線路、用電設備以及供配電設備出現故障性釋放的熱能，如高溫、電弧、電火花以及非故障性釋放的能量，在具備燃燒條件下引燃本體或其他可燃物而造成的火災。電氣火災一般分為漏電火災、短路火災、過負荷火災。

電氣火災的早期征兆是：（1）線路上有漏電流產生；（2）線路上電流過大；（3）線路上溫度異常升高。

導致電線電纜著火的因素主要有以下幾點：（1）部分電纜長期滿負荷或經常超負荷運行，溫升過高，電纜絕緣層快速老化，受潮、過熱時引起短路自燃；（2）電纜安裝施工中，有的單位因場地原因電纜敷設過于集中、堆壓嚴重，常因刮、碰、壓、扭而造成電纜外護層損傷，易進水受潮，運行時絕緣層就可能被擊穿產生電弧起火燃燒；（3）鼠害導致電纜放炮，蔓延起火；（4）電線、電路的老化不易于發現和察覺，當電器超負荷使用時，電線和開關就會發熱，到一定程度就可能引發火災。

總的來說，主因是線路老化，然而，電線、電路的老化不易被發現和確認。

2.解決思路

廣播電視臺安全生產、安全播出事故一但發生，將會造成不良的社會影響，因此，廣播電視臺配電系統應該引入用電安全動態監控系統，建立預警機制，實現對電氣異常情況24小時循環監控，讓電氣異常情況能預知、預報和預防，讓電氣火災防患于未“燃”，用網絡技術填補傳統防火安全監控漏洞，確保市電斷開能及時發現，在事故可能會發生之前將隱患除掉，使得配電導致的安全事故真正能夠“防得穩，控得住”。

3.安裝用電安全動態監控系統的必要性

廣播電視臺配電系統已經安裝了傳統的漏電開關、空氣開關，為何還要安裝用電安全動態監控系統？原因有以下四點。

（1）目前，市面上的漏電開關、空氣開關，國際、國內標準都沒有要求具備防火功能，它們在線路過載（非短路）后至少需要1～2小時才能夠動作。

（2）漏電開關、空氣開關的設計是機械式觸點接觸彈開，觸點在斷開時產生電弧，拉弧火花會把觸點燒黑，加上氣候冷熱變化以及長時間使用產生氧化，參數變異失去作用，常常會導致開關失靈，存在一定的風險。

（3）漏電開關、空氣開關在購買時規定要求每月按按鈕一次，而我們幾乎沒有人能做到，所以使用時間長久后不一定起到保護作用。

（4）短路等故障致空氣開關跳開后，播出系統自動轉為由UPS供電，值班員不一定知曉，不能保證及時通知維修人員盡快恢復市電供電。

因此，安裝用電安全動態監控系統可以為配電安全再增加一道堅固的“防火墻”，防止任何的電氣線路故障得不到及時排除而引發電氣火災，還能避免斷電后沒被及時發現。

4.河池市廣播電視臺配電安全動態監控系統建設

黨的十九大召開前，河池市廣播電視臺在安全檢查中發現配電系統存在隱患，為保證十九大期間節目安全播出，籌資新建了一個配電房，引入用電安全動態監控系統，對全臺用電系統進行智能化改造。此系統由前端設備、系統平臺和客戶端三部分組成，24小時不間斷監控辦公區各樓層用電系統運行情況。

4.1 前端設備

前端設備即用電安全監控模塊，安裝在配電柜、配電箱之中，核心部件為探測器和通訊模塊，探測器分三種：漏電互感器、電流互感器和溫度傳感器，河池市廣播電視臺的方案中選擇了開口式的互感器，開口式的互感器具有安裝方便、易于拆卸、不用改造線路及不需要斷電操作等優點。

電流互感器探測到交流電壓信號，再通過運放線路放大，放大后的信號再經過A/D轉換，就由原來模擬的交流電壓信號換算成了當前的漏電值（電流值），然后經液晶屏中文顯示出來；通過溫度傳感器，探測到線路的溫度變化，經過轉換后經液晶屏中文顯示出實時溫度值。通訊模塊每30秒采集一次探測器數據，通過GSM/CDMA無線通信發送到系統平臺數據庫服務器。

4.2 系統平臺

系統平臺安裝在設備提供商機房，由數據庫服務器和監控后臺組成。數據庫服務器對這些采樣數據進行適時的分析整理，與歷史數據進行比對，如有異常即會發出聲光報警，通過客戶端提醒電視臺相關部室的管理人員。

監控后臺兼備控制和查詢功能：

①超大容量，可存儲海量監控信息。

②記錄監控信息：單位簡介、 GPS定位信息、監控負責人姓名及電話（3組，第一責任人，第二責任人，領導）、報警短信通知移動電話號碼（5個）、每個用電安全監控模塊的地址碼、移動號碼、安裝位置說明、監控報警狀態。

③當有監控用電安全監控模塊報警時，可以地圖上定位。

④對每一臺前端探測設備每30秒主動查詢一次，以確保不遺漏任何報警信息。

⑤能查詢到每臺監控用電安全監控模塊的歷史報警記錄。

⑥記錄客戶端的登陸信息。

4.3 客戶端

客戶端設計成PC端和移動端兩個版式，在任何一臺能夠上Internet的電腦或者手機上登陸用電安全監控系統物聯網平臺地址，輸入用戶ID及密碼，即可進入客戶端。河池市廣播電視臺在播出部設置一臺電腦登錄PC客戶端，由監播崗位值班員監看，發現異常情況即啟動應急預案通知維護人員。另外，規定技術部、辦公室的負責人、維護責任人下載移動客戶端到個人手機上，接到報警提示時快速查看實時數據，及時安排下一步工作。

4.3.1 客戶端功能

①能直觀顯示本單位所裝設用電安全監控模塊的相關信息。如每個用電安全監控模塊的地址碼、移動號碼、安裝位置（分區域，區域下分某幢建筑物，建筑物下分樓層）說明等。

②管理人員能夠編輯修改上述相關信息。

③實時顯示用電安全監控模塊當前的監控及報警狀態。

④可以隨時主動查詢每一臺用電安全監控模塊的實時采樣數據。

⑤可以查詢到每臺用電安全監控模塊的歷史報警記錄。

⑥當有監控用電安全監控模塊報警時，在PC端能第一時間彈出報警窗口，顯示報警位置及報警類型；在移動端即時向設定的電話號碼發送報警短信，提示管理人員進入移動客端查看詳情。

⑦客戶端能對前端監控用電安全監控模塊進行“復位”的遠程控制。

5.安裝用電安全動態監控系統后的效果

配電系統改造完成之后，用電安全動態監控系統運行正常，河池市廣播電視臺十九大期間沒有發生任何事故，圓滿完成安全播出任務。到現在一年多時間，只在2018年9月有過一次報警提示：辦公樓第二樓層線路溫度出現異常，高到74℃，經過認真檢查，發現是空氣開關出線口螺絲松動接觸不良所致，擰緊后溫度恢復到正常值27℃，警報解除。這次隱患的消除，用電安全動態監控系統發揮了很好的作用。